原子干涉测量法

我们研究了用于初始化,读出和增加原子干涉仪的询问时间的新物理工具。

原子干涉仪依靠相干光与物质的相互作用来控制原子的动量,从而控制原子在空间中的运动。光脉冲在空间上分裂原子波函数,并使其沿两条不同的路径同时传播,然后重新组合并产生对原子惯性运动极其敏感的条纹。这些实验在测量基本物理常数以及测试广义相对论和暗物质的新理论方面达到了最先进的精度。

我们小组的研究与小组的合作尼尔·戴维森教授重点介绍了原子干涉测量的新方法,该方法不仅利用相干光-物质相互作用作为分束器和反射镜,而且在干涉仪的初始化和检测过程中也使用相干光-物质相互作用,从而可以与传统的光学干涉仪进行接口。此外,我们还研究了原子捕获和悬浮的新方法,并将它们纳入原子干涉仪,目的是大大增加它们的探测时间,从而提高它们的灵敏度。

原子干涉仪装置的设计(右)。从磁光阱(左下)释放出来后,原子云膨胀并在重力作用下下落(左上)。

热蒸汽原子干涉仪

我们正在学习原子运动对慢光极化的影响-光和物质激发的叠加,通过原子蒸汽缓慢传播。由于极化子的“光成分”相对于其“物质成分”的比例很小,大大降低了群速度,这增加了极化子传播对原子横向运动的灵敏度。我们的目的是利用光学干涉测量技术来测量由系统惯性动力学引起的慢光横向阻力。